jurnal aplikom me ^^
date post
30-Oct-2015Category
Documents
view
259download
10
Embed Size (px)
Transcript of jurnal aplikom me ^^
Jurnal Komputasi Kimia Page 1
PERBANDINGAN ENERGI PADA MOLEKUL 3,5-DIAMINO-1,2,4-TRIAZOLA
MENGGUNAKAN METODE DFT, HF DAN MM2 DENGAN BASIS SET BERVARIASI
Oleh :
Intan Ayu Apriliana/113234008/Kimia A
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Negeri Surabaya
Abstrak. Telah dilakukan penelitian dengan judul Perbandingan Energi Pada Molekul 3,5-Diamino-1,2,4-Triazola Menggunakan Metode DFT, HF dan MM2 dengan Basis Set Bervariasi Tujuannya yaitu membandingkan energi pada molekul menggunakan metode DFT, HF, dan MM2 serta mengetahui energi
yang paling tinggi dengan menggunakan basis set dan RMS Gradient bervariasi. Media komputasi yang
digunakan yaitu menggunakan media komputasi ChemOffice metode DFT (B3LYP) dan HF dengan 3
macam basis set yaitu 6-31G(d), 6-31+G(d), dan 3-21+G(d), sedangkan metode MM2 menggunakan 3
macam RMS Gradient yaitu 0.100, 0.300, 0.500. Energi yang diperoleh dari penelitian ini menggunakan
metode DFT (B3LYP) dengan basis set 6-31G(d), 6-31+G(d),dan 3-21+G(d) berturut-turut yaitu -
352.767444, -352.77138, -350.816918, metode HF berturut-turut yaitu -350.877036, -350.879497, -
348.911646. Sedangkan metode MM2 dengan RMS Gradient 0.100, 0.300, 0.500 berturut-turut yaitu
5.5260, 5.5599, 5.6064. Nilai energi yang paling besar dengan metode HF diperoleh dari basis set 6-
31+G(d) yaitu sebesar -350.879497 dan metode DFT (B3LYP) sebesar -352.77138. Sedangkan pada
MM2 energi yang paling besar diperoleh dari RMS Gradient 0.500 dengan energi sebesar 5.6064.
Kata kunci: 3,5-Diamino-1,2,4-Triazola, DFT, HF, MM2
Abstract. Research has been carried out with the title "Comparison of Energy in Molecule 3,5-Diamino-
1,2,4-triazole using method DFT, HF and MM2 with various basis set " The purpose is to compare the
energy molecule using method DFT, HF, and MM2 and determine the highest energy using the various
basis set and RMS Gradient. Computational media are used ie using computational media ChemOffice
DFT (B3LYP) and HF method with 3 kinds of basis set is 6-31G (d), 6-31 + G (d), and 3-21 + G (d),
whereas the method MM2 uses 3 kinds RMS Gradient is 0.100, 0.300, 0.500. Energy obtained from this
study using DFT (B3LYP) method with the basis set 6-31G (d), 6-31 + G (d), and 3-21 + G (d)
respectively are -352.767444, -352.77138, -350.816918, HF methods respectively are -350.877036, -
350.879497, -348.911646. While the MM2 method with RMS Gradient 0.100, 0.300, 0.500 respectively
are 5.5260, 5.5599, 5.6064. The most of the energy value of the HF method is obtained from the basis set
6-31 + G (d) is equal to -350.879497 and DFT (B3LYP) methods is -352.77138. While in the most of the
energy value of MM2 obtained from RMS Gradient 0.500 is equal 5.6064.
Keywords: 3,5-Diamino-1,2,4-triazole, DFT, HF, MM2
Jurnal Komputasi Kimia Page 2
PENDAHULUAN
Amina (NH2) adalah turunan organik
dari ammonia dimana satu atau lebih atom
hidrogen pada nitrogen telah tergantikan
oleh gugus alkil atau aril. Karena itu amina
memiliki sifat mirip dengan ammonia
seperti alkohol dan eter terhadap air.
Seperti alkohol, amina bisa
diklasifikasikan sebagai primer, sekunder
dan tersier. Meski demikian dasar dari
pengkategoriannya berbeda dari alkohol.
Alkohol diklasifikasikan dengan jumlah
gugus non hidrogen yang terikat pada
karbon yang mengandung hidroksil., namun
amina diklasifikasikan dengan jumlah gugus
non hidrogen yang terikat langsung pada
atom nitrogen (Stoker, 1991)
Nitrogen adalah unsur kimia dalam tabel
periodik yang memiliki lambang N dan
nomor atom 7. Biasanya ditemukan sebagai
gas tanpa warna, tanpa bau, tanpa rasa dan
merupakan gas diatomik bukan logam yang
stabil, sangat sulit bereaksi dengan unsur
atau senyawa lainnya. Dinamakan zat lemas
karena zat ini bersifat malas, tidak aktif
bereaksi dengan unsur lainnya.
Tiazola, atau 1,3-tiazola, adalah jenis
cairan yang mudah terbakar berwarna
kuning muda dengan bau seperti piridin dan
rumus molekulnya yaitu C3H3NS. Tiazola
ini adalah cincin beranggota-5, di mana dua
dari simpul cincin adalah nitrogen dan
belerang, dan tiga lainnya adalah karbon.
Tiazola digunakan untuk biosida
manufaktur, fungisida, obat-obatan, dan
pewarna.
Gambar 1 Struktur molekul tiazola atau 1,3 tiazola
Sejumlah dari sistem aromatik
beranggota lima memiliki tiga heteroatom
pada posisi simetris. Adanya tiga gugus
nitrogen pada triazola menjadikan jenis
senyawa tersebut menjadi menarik. Triazola
dan turunannya menunjukkan luas spektrum
pada sifat farmakologi seperti antibakteri
dan aktifitas antijamur, dan juga ada banyak
laporan tentang interaksi antara triazole dan
logam dalam mencegah korosi logam.
Untuk mendapatkan perbandingan
energi yang akan diperoleh, turunan dari
triazola (3,5-diamino-1,2,4-triazola), sebuah
molekul dengan dua posisi simetris grup
NH2 telah dipilih untuk penelitian ini.
Jurnal Komputasi Kimia Page 3
Berikut adalah gambar molekul dari 3,5-
diamino-1,2,4-triazola
N
NH
N
NH2
H2N
Gambar 2 Struktur molekul 3,5-diamino-1,2,4-triazole
Metode yang digunakan dalam penelitian ini
menggunakan metode komputasi ab Initio
yaitu DFT (Density Functional Theory), HF
(Hartee-Fock) , dan MM2. Dengan
menggunakan metode tersebut akan
diperoleh perbandingan energi dari masing-
masing metode, metode DFT dan HF
dengan 3 macam basis set yaitu 6-31G(d), 6-
31+G(d), dan 3-21+G(d), sedangkan metode
MM2 menggunakan 3 macam RMS
Gradient yaitu 0.100, 0.300, 0.500. Selain
itu juga dilakukan penelitian untuk
mengetahui prediksi IR, tabel cartesian, dan
Z-Matrix.
Metode ab initio ini digunakan karena ab
initio merupakan metode yang mempunyai
akurasi yang paling tinggi di antara metoda
perhitungan kimia komputasi lainnya seperti
semiempiris atau mekanika molekular.
DFT (Density Functional Theory) adalah
salah satu pendekatan dalam kimia
komputasi untuk menentukan perhitungan
struktur elektron banyak partikel secara
mekanika kuantum. DFT digunakan untuk
mengamati keadaan dasar dari sistem
banyak partikel. Tujuan utama dari DFT
adalah menggantikan fungsi gelombang
elektron banyak partikel dengan fungsi
rapatan sebagai besaran dasarnya.
HF (Hartee-Fock) dalam kimia
komputasi digunakan untuk menghitung
kemungkinan terbaik dari penyelesaian
persamaan Schrodinger dari sistem
berelektron banyak. Metode ini hanya dapat
diterapkan dengan pendekatan Bohn-
Oppenheimer karena inti hanya dimodelkan
sebagai muatan titik-titik yang diam. Metode
ini dapat menghitung energi pertukaran
dengan tepat akan tetapi sama sekali tidap
dapat menghitung pengaruh interaksi
elektron.
METODE PENELITIAN
Perangkat keras dan lunak
Penelitian ini dilakukan menggunakan
media komputasi dengan spesifikasi
prosesor Intel (R) CoreTM i3 M370 @2.40
GHz dan RAM 2.00 GB. Media komputasi
yang digunakan menggunakan sistem
Jurnal Komputasi Kimia Page 4
Windows 7 Home Premium. Sedangkan
perangkat lunak digunakan ChemOffice
2010 yaitu Chem3D Ultra 10.0 dan
ChemDraw Ultra 10.0. ChemDraw Ultra
10.0 digunakan untuk menggambar struktur
awal molekul yang akan diteliti. Sedangkan
Chem3D Ultra 10.0 digunakan untuk
menghitung energi molekul, memprediksi
hasil IR, dan mengetahui tabel cartesian
serta Z-Matrix.
Prosedur penelitian
Langkah pertama untuk melakukan
penelitian ini yaitu menggunakan
ChemDraw Ultra 10.0 untuk membuat
struktur molekul dari 3,5-diamino-1,2,4-
triazola. Pertama klik icon templates pada
kotak tools kanan bawah. Setelah itu pilih
Aromatics dan pilih gambar bentuk segilima,
untuk membuat struktur tiazola klik icon text
lalu diarahkan ke sudut-sudut bentuk
segilima, mengarahkannya harus sampai
muncul tanda kotak warna biru pada
masing-masing sudut agar ikatan terbentuk
sempurna. Pada bentuk segilima
ditambahkan atom N tepat ditengah kotak
berwarna biru pada sudut nomor satu, dua
dan empat. Sedangkan nomor empat diberi
tambahan atom H hingga membentuk 1,2,4-
triazola. Kemudian sudut nomor 3 dan 5
ditambahkan satu ikatan yang mengikat
atom NH2 dengan mengklik icon Solid
bonding hingga membentuk struktur
molekul 3,5-diamino-1,2,4-triazola. Setelah
molekul selesai terbentuk klik icon Marquee
lalu copy dan paste molekul pada Chem3D
Ultra 10.0.
Langkah kedua yaitu menghitung energi
molekul tersebut menggunakan Chem3D
Ultra 10.0 dengan metode DFT, HF, dan
MM2. Untuk menghitung energi
menggunakan metode DFT yaitu dengan
cara memilih menu Calculation Gamess
Interface Minimize energi metode DFT
(B3LYP) basis set Run. Begitu pula
dengan metode HF. Sedangkan untuk
menghitung energi menggunakan metode
MM2 yaitu dengan cara Calculation MM2
Minimize energi minimum RMS
Gradient Run.
Setelah mendapatkan hasil energi dari
metode DFT dan HF, dicari hasil IR yaitu